ITO（氧化銦錫）是制備ITO導(dǎo)電玻璃的重要原料。ITO靶材經(jīng)濺射后可在玻璃上形成透明ITO導(dǎo)電薄膜，其性能是決定導(dǎo)電玻璃產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成品率的關(guān)鍵因素。ITO靶材性能的重要指標(biāo)是成分、相結(jié)構(gòu)和密度，ITO濺射靶材的成分為In₂O₃+SnO₂，氧化銦與氧化錫成分配比通常為90:10（質(zhì)量比），在ITO靶材的生產(chǎn)過程中必須嚴(yán)格控制化學(xué)氧含量及雜質(zhì)含量，以確保靶材純度。

 

ITO靶材制備流程

 

ITO靶材的成型工藝

 

    制備出成分均勻、致密度較高的初坯，對(duì)經(jīng)過低溫?zé)崦撝蜔Y(jié)后工藝處理得到的靶材的致密度和電阻率有著重要的作用。目前在靶材成形方面常用的方法主要有：冷等靜壓成形、注漿成形、爆炸壓實(shí)成形、凝膠注模成形等。

 

ITO靶材的燒結(jié)工藝

 

    經(jīng)過成形工藝處理后的ITO素坯只是半成品，素坯需要進(jìn)行進(jìn)一步的燒結(jié)處理得到ITO靶材。

 

    ITO靶材的燒結(jié)技術(shù)主要由以下幾種：常壓燒結(jié)法、熱壓法、熱等靜壓法（HIP）、微波燒結(jié)法、放電等離子燒結(jié)法等。

 

常壓燒結(jié)法

 

    又稱氣氛燒結(jié)法，是指以預(yù)壓方式制造高密度的靶材，在一定的氣氛和溫度下燒結(jié)的方法。由于對(duì)氣氛和溫度分別進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，避免了晶粒的長(zhǎng)大，提高了晶粒分布的均勻性。

 

   特點(diǎn)：該法具備生產(chǎn)成本低、靶材密度高、可制備大尺寸靶材等優(yōu)點(diǎn)。但是，常壓燒結(jié)法一般通過添加燒結(jié)助劑進(jìn)行燒結(jié)，而燒結(jié)助劑難以徹底去除，而且在燒結(jié)過程中靶材容易斷裂，因此該法對(duì)其生產(chǎn)工藝提出了較高的技術(shù)要求。日本企業(yè)就是以其成熟的常壓燒結(jié)法作為主要技術(shù)，生產(chǎn)的靶材具有高性能。

 

熱等靜壓法（HIP）

 

    其原理是在高壓氬氣的氛圍下，將粉體材料置入具有高溫高壓的容器中，粉體在均勻壓力的作用下形成密度非常高的靶材。

 

   特點(diǎn)：熱等靜壓法具有燒結(jié)密度高（幾乎接近于理論燒結(jié)密度7.15g/cm3）、所需的模具不易被還原、所需的燒結(jié)溫度較低，可以制作大尺寸靶材等優(yōu)點(diǎn)。但是該法制作靶材所需的設(shè)備比較昂貴，生產(chǎn)效率較低，成本較高。

 

熱壓法

 

    通常是在模具中填入ITO粉體材料，單軸向加壓，并在1000 ~ 1600℃的溫度范圍內(nèi)排出氣孔來提高坯體的燒結(jié)致密度。

 

   特點(diǎn)：熱壓法一般需要同時(shí)加溫加壓，對(duì)粉體材料所施加的能量比較大，明顯地縮短了燒結(jié)時(shí)間。熱壓法成形壓力較小。同時(shí)，熱壓模具損耗大，目前多用于低端市場(chǎng)領(lǐng)域。

 

微波燒結(jié)法

 

    原理是對(duì)粉體材料施加微波能量，材料通過產(chǎn)生耦合振動(dòng)而吸收電磁能產(chǎn)生熱量加熱材料進(jìn)行燒結(jié)。

 

   特點(diǎn)：微波燒結(jié)法與傳統(tǒng)方法不同之處在于熱量是內(nèi)部加熱的元素產(chǎn)生，然后通過輻射傳遞到樣品中，而不是外加能量直接作用于粉體材料中。該法有活化能級(jí)低、燒結(jié)速率塊、燒結(jié)溫度低、分散性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，在純氧氣氛下用該法燒結(jié)靶材有一定的危險(xiǎn)性。

 

放電等離子燒結(jié)法

 

    原理是通過對(duì)粉體施加一定強(qiáng)度的脈沖電流，使粉體材料顆粒間放電，產(chǎn)生等離子體，粉體材料因此被加熱燒結(jié)。

 

   特點(diǎn)：放電等離子燒結(jié)法可以在很短的時(shí)間內(nèi)制備出具有高密度的材料，具有低溫、高效的特點(diǎn)。由于燒結(jié)溫度會(huì)對(duì)該方法有比較大的影響，當(dāng)溫度高于1000℃時(shí)，由于In₂O₃的劇烈分解，阻礙了致密化的進(jìn)行；而且不同溫度下制備的靶材均有部分失氧。